Všetko o mikrometroch

Potrebe robiť čo najpresnejšie merania v súčasnosti musia takmer každý deň čeliť zástupcovia širokého spektra priemyselných odvetví. Z tohto dôvodu sa mnohí snažia naučiť všetko o takých moderných zariadeniach, ako sú mikrometre. Na určenie výberu konkrétneho modelu je potrebné mať predstavu o technických vlastnostiach, princípe činnosti a existujúcich odrodách týchto vzoriek meracích zariadení.

Najprv musíte pochopiť účel týchto rozšírených zariadení. Vo svojom jadre je každý mikrometer univerzálnym zariadením, ktoré je určené na čo najpresnejšie určovanie lineárnych rozmerov. Bez ohľadu na to, aký druh princípu merania - absolútny alebo relatívny - sa použije, všetky merania sa vykonávajú kontaktnou metódou. Je dôležité vziať do úvahy, že rozsah použitia mikrometrov umožňuje vysoko presné merania - od 2 do 50 mikrónov - pri určovaní hlavne malých rozmerov.

Mnoho používateľov sa zaujíma o to, ako presne sa mikrometer líši od posuvného meradla. Na jednej strane sú oba prístroje široko používané na vonkajšie a vnútorné merania. Vo výrobe a niekedy aj v domácich podmienkach však presnosť posuvného meradla nemusí stačiť. Práve v takýchto situáciách sa mikrometer stane nepostrádateľným. Meranie hrúbky filmu je jedným z mnohých príkladov.

Maximálna presnosť meraní realizovaných uvedenou kontaktnou metódou je zabezpečená použitím jednoduchého, no zároveň viac než efektívneho prevodného mechanizmu. Jeho základom je skrutkový pár. Stojí za zmienku, že ľudia, ktorí nemajú predstavu o princípoch fungovania zariadenia, práve s týmto prvkom vznikajú problémy počas prevádzky. Inými slovami, ak takmer každý môže používať strmeň dostatočne voľne, potom s mikrometrami je situácia iná.

Uvažovaná kategória meracích zariadení je viac ako široko používaná v rôznych priemyselných odvetviach. Už dlho je nepostrádateľným nástrojom na meranie vnútorného priemeru dielov, nastavovanie ventilov a mnoho ďalších operácií. Mikrometre sú profesionálne ovládané:

• obracačky a frézky (vrátane merania závitov);

• pracovníci zlievarne;

• zamestnanci laboratórií rôzneho zamerania;

• modelári;

• klenotníkov.

So všetkými výhodami mikrometrov je potrebné vziať do úvahy, že z hľadiska všestrannosti sú o niečo nižšie ako posuvné meradlá. Na vykonávanie určitých úloh je však tento typ meracích prístrojov jednoducho nenahraditeľný. Z tohto hľadiska majú mikrometre celý zoznam nepopierateľných konkurenčných výhod oproti iným typom ručných meracích prístrojov.

Treba pripomenúť, že v období od roku 1879 do roku 1967 sa používal výraz „mikrón“ a jednotka mala označenie „mikrón“. Podľa rozhodnutia 13. generálnej konferencie pre váhy a miery bol tento názov zrušený. Dnes je jednotka merania v ruskej verzii označená ako "mikróny", to znamená mikrometer. Táto hodnota je zlomková jednotka SI a zodpovedá jednej milióntine metra alebo tisícine milimetra (1 μm = 0,000001 m = 0,001 mm).

Dnes je k dispozícii pomerne široká škála typov mikrometrov. Navyše sú to všetky do tej či onej miery modifikované verzie základnej konštrukcie s vložkami, prispôsobené na vykonávanie určitých úloh. Ak vezmeme do úvahy najjednoduchšiu verziu opísaného meracieho zariadenia, potom možno rozlíšiť tieto hlavné komponenty:

• držiak;
• päta;
• mikro skrutka;
• tepelne izolačná podložka;
• horizontálna mierka;
• bubon;
• rohatka;
• upínacie zariadenie.

Základom celej konštrukcie, bez ohľadu na to, z čoho pozostáva a aké má rozmery, je kovový držiak. Funkčnosť zariadenia priamo závisí od jeho parametrov. Jeden koniec držiaka má takzvanú pätku a druhý je vybavený skrutkou. Tento mechanizmus je nastavený tak, že vzdialenosť medzi označenými dvoma prvkami (hrotom skrutky a pätkou) je zobrazená na digitálnej stupnici. Princíp činnosti mikrometra je založený na skutočnosti, že v procese lisovania obrobku skrutkou môžete získať jeho presné lineárne rozmery.

Je dôležité mať na pamäti, že uvažované vzorky meracích zariadení patria do kategórie kontaktov. To znamená, že s ich pomocou nebude možné nájsť rozmery polotovarov alebo výrobkov vyrobených z mäkkých materiálov. Napriek konštrukčným rozdielom fungujú všetky mikrometre na rovnakom princípe. Po získaní výsledkov sa na uloženie údajov použije upínacie zariadenie. Tento držiak zabraňuje náhodnému uvoľneniu skrutky a posunutiu ukazovateľa na stupnici zariadenia.

Rozsah tohto typu meracích zariadení je viac než rozsiahly. Na základe toho je na trhu veľmi široká škála odrôd, ktoré sú zamerané na plnenie konkrétnych úloh. K dnešnému dňu bolo vyvinutých viac ako dve desiatky typov mikrometrov, ktoré sa navzájom líšia technickými charakteristikami a konštrukčnými vlastnosťami. Niektoré z nich sú zriedkavé, úzko zamerané modifikácie, ktoré sa v každodennom živote nepoužívajú.

Pri analýze sortimentu mechanických a elektronických modelov by ste mali venovať pozornosť predovšetkým nasledujúcim úpravám mikrometrov.

• Hladký - najrozšírenejšie a najľahšie použiteľné zariadenie slúžiace na odstraňovanie lineárnych rozmerov z rôznych častí. Tieto modely úspešne používajú špecialisti zastupujúci širokú škálu oblastí. Výnimkou sú situácie, v ktorých je potrebné určiť vnútorné rozmery.

• List - mikrometer so zvláštnymi okrúhlymi doštičkami na skrutke a pätke, ktoré zväčšujú kontaktnú plochu. Vďaka týmto prvkom sa vykonáva predbežná deformácia a vyrovnanie povrchu meraných objektov.

• Mikrometre na meranie za tepla valcovaného kovu. Tento typ meracieho zariadenia sa používa, keď špecialisti pracujú s rozžeravenými obrobkami. Takéto mikrometre poskytujú možnosť určiť požadované rozmery priamo vo výrobnom procese, čo zase umožňuje určiť optimálny moment dokončenia prenájmu pri dosiahnutí konkrétnych parametrov.

• Prístroje na meranie hĺbkyktorý má predĺženú konzolu a umožňuje vám kontrolovať hrúbku obrobku alebo dielu v maximálnej vzdialenosti od okraja. Takéto zariadenia sú najúčinnejšie so slepými otvormi a po zahĺbení.

• Rúrkové mikrometre. V tomto prípade hovoríme o vysoko špecializovanom type meracích prístrojov používaných výlučne na určovanie hrúbky stien rúr. Od ostatných modelov sa líšia predovšetkým svojim dizajnom. Hlavným znakom je prítomnosť odrezanej sponky, ktorej chýbajúcu časť nahrádza päta. Ten je umiestnený vo vnútri meraného potrubia, po ktorom je skrutka utiahnutá, aby sa určili požadované parametre s maximálnou presnosťou.

• Prizmatické mikrometreurčený na meranie vonkajších priemerov viachranných vzoriek nástroja. Hlavnými znakmi tohto typu sú prítomnosť nastavovacieho meradla v súprave, ako aj tvrdá zliatina na pracovných plochách.

• Drôtené modely, čo sú najkompaktnejšie zariadenia, ktoré nemajú výrazný držiak. Vizuálne možno takýto mikrometer zameniť za obyčajnú tyč. Na základe názvu je zrejmé, že takéto zariadenia sa používajú na určenie priemeru drôtu. Navyše majú relatívne malý pracovný zdvih. Vďaka svojej maximálnej kompaktnosti sa mikrometre drôtu zmestia do malých puzdier a nezaberú viac miesta ako bežné kliešte.

• Zariadenia vybavené malými špongiamipoužíva sa na snímanie lineárnych rozmerov z kovových obrobkov po dokončení vŕtania a drážkovania. Hlavným konštrukčným znakom takýchto mikrometrov je minimálna hrúbka skrutky a pätky, aby sa dali umiestniť do otvorov s malým priemerom. V opačnom prípade možno konštrukciu meracieho zariadenia patriace do opísanej kategórie nazvať štandardnou.

• Drážkové mikrometre na meranie na ťažko dostupných miestach. Dôležitým bodom je nedostatok držiaka pre tieto zariadenia a ich vonkajšia podobnosť s drôtenými modelmi. V tomto prípade je potrebné poznamenať prítomnosť špongií vo forme dosiek, pomocou ktorých sa vykonáva uchopenie meraného objektu. Tieto upevňovacie prvky sú dosť krehké, a preto vyžadujú maximálne opatrné zaobchádzanie, aby sa predišlo riziku deformácie.

• Skrutkové, sú aj okulárové, mikrometre - prístroje s okulárom (10x a 15x) vybavené horizontálnou stupnicou a vertikálne pohyblivou čiarou. Hlavnou úlohou takýchto mikrometrov je lineárne meranie obrobkov a častí pozdĺž horizontálnej osi.

• Univerzálne zariadenia s odnímateľnými hrotmi. Voľba v prospech tejto odrody sa uskutoční, ak sa počas výrobného procesu vyžaduje vykonať rôzne typy meraní. Schopnosť rýchlej výmeny pracovných prvkov umožňuje prispôsobiť zariadenie s minimálnou časovou stratou, berúc do úvahy prevádzkové podmienky v každej konkrétnej situácii. Treba mať na pamäti, že lacné univerzálne mikrometre často nie sú schopné poskytnúť dostatočnú presnosť.

• Laserové alebo optické mikrometre, predstavujúci všestranný, moderný merací prístroj. Na rozdiel od bežných mechanických modelov sú na prevádzku takýchto vzoriek zariadení potrebné napájacie zdroje (najčastejšie hovoríme o autonómnych zdrojoch napájania). Hlavnými charakteristikami a konkurenčnými výhodami takýchto vzoriek zariadení sú maximálna presnosť merania (chyba spravidla nepresahuje 2 mikróny), jednoduchosť použitia, minimálna hmotnosť a malé rozmery.

• Digitálne nástroje, ktoré sú dnes jedny z najpohodlnejších v prevádzke vďaka prítomnosti elektronického displeja. Takéto indikačné zariadenia sú v mnohých ohľadoch lepšie ako ich "náprotivky".Zdrojom energie pre nich je batéria malej veľkosti, podobná tým, ktoré sú inštalované v náramkových hodinkách.

Okrem všetkých vyššie uvedených stojí za to venovať pozornosť mikrometrom ciferníka hodinového typu. Sú vybavené príslušným typom prístrojov so šípkami zobrazujúcimi výsledky merania. Drahšie elektronické modely majú zároveň integrovanú pamäť, ktorá zase umožňuje zaznamenávať prijaté dáta vrátane uvedenia dátumu a presného času meraní. Táto funkcia je najrelevantnejšia pre priemyselné využitie mikrometrov, ktoré si vyžaduje veľké množstvo meraní v krátkych časových intervaloch.

Keďže hlavným parametrom všetkých mikrometrov je maximálna presnosť vykonávaných meraní, osobitná pozornosť sa venuje overovaniu a kalibrácii prístrojov. Prvý sa vykonáva v súlade so špecifickými normami, konkrétne metodickými pokynmi "MI 782-85". Treba mať na pamäti, že nielen odborníci, ktorí vykonávajú overovanie a nastavovanie, by mali mať predstavu o tejto technike, ale aj tí, ktorí priamo obsluhujú mikrometre.

Ako ukazuje prax, aj pri použití mikrometra v domácom prostredí bude užitočné mať predstavu o jeho kalibrácii a správnom nastavení. Najprv musíte zaplatiť nasledujúce body:

• odchýlka od nameranej rovinnosti;
• odchýlka od rovnobežnosti;
• nesúososť meracej roviny skrutky.

Výskyt aspoň jedného z uvedených príznakov by mal byť pre používateľa varovným signálom. V takýchto situáciách si to nevyhnutne vyžiada aspoň kontrolu limitov chýb s prihliadnutím na rozsah merania a často aj opravu zariadenia. Dostupnosť vhodných vedomostí a praktických zručností maximalizuje životnosť meracieho zariadenia a zabezpečí maximálnu presnosť jeho odpočtov.

Všetky moderné mikrometre sú vyrábané plne v súlade s aktuálnymi požiadavkami platných noriem a noriem. Tieto sú stanovené v schválenej projektovej dokumentácii. Je potrebné venovať osobitnú pozornosť nasledujúcim ustanoveniam GOST 6507-90, priamo súvisí s prevádzkou posudzovanej kategórie meradiel.

• Meracia sila v situácii s prístrojmi MZ, MT a ML by sa mala pohybovať v rozmedzí 3-7 N, pre ostatné typy mikrometrov je tento parameter od 5 do 10 N. Zároveň bez ohľadu na typ prístroja, kolísanie tohto ukazovateľa by nemalo presiahnuť 2 N.
• Hranice dovolenej chyby v každom bode meracieho rozsahu stanoveného konštrukciou sú uvedené v príslušných tabuľkách. Je dôležité vziať do úvahy, že údaje sú uvedené pre prevádzkové podmienky s menovitou teplotou a meracou silou.
• Chyba prístrojov triedy MP, MK, MT a ML sa zisťuje špeciálnymi opatreniami s rovnými povrchmi. V situáciách s mikrometrami typu MZ je tento indikátor určený valcovými mierami nastavenými 2-3 mm od okraja plôch samotného zariadenia.
• V súlade s platnými normami je prevádzka mikrometrov povolená pri teplotách v rozmedzí + 10-30 stupňov. Je tiež dôležité vziať do úvahy, že relatívna vlhkosť by nemala presiahnuť 80 percent pri +25 stupňoch.

Prvým krokom v tomto procese je kontrola hodnôt meracieho zariadenia. Skúsení odborníci odporúčajú využiť tento postup nielen pri kúpe nového zariadenia, ale aj pred každým použitím. Počas overovania je potrebné otáčať bubnom, kým sa pätka a mikrometrová skrutka nedotknú. Ak sa koniec bubna zastaví na nulovej značke stupnice, potom je zariadenie v poriadku. Paralelný pozdĺžny zdvih musí nevyhnutne označovať "0".

Druhým krokom je správna a spoľahlivá fixácia meraného obrobku alebo obrobku pracovnými plochami mikrometra. Aby sa minimalizovalo riziko poškodenia prístroja a zároveň sa zvýšila presnosť výsledkov merania, je potrebné venovať pozornosť nasledujúcim dôležitým bodom:

• po pevnom pritlačení predmetu k pätke je potrebné bez námahy priviesť mikrometrickú skrutku k okraju;
• konečné priblíženie povrchu skrutky s predmetom sa vykonáva výlučne pomocou račne;
• kliknutia sú signálom kontaktu pracovných plôch zariadenia s rozmermi dielu alebo obrobku.

V záverečnej fáze sa odčítajú hodnoty, ktoré začínajú maximálnym vybitím a postupne sa pohybujú na nižšie. V prvom rade sa zaznamenávajú údaje stupnice, ktorá sa nachádza na stopke mikrometra. Je dôležité mať na pamäti, že požadovaný ukazovateľ určuje predovšetkým predchádzajúce otvorené rozdelenie. Potom sa odčítajú hodnoty na stupnici bubna. Konečným výsledkom je súčet dvoch uvedených hodnôt.

Ako už bolo uvedené, dnes je k dispozícii viac ako široká škála moderných vzoriek meracích zariadení, vrátane mikrometrov. Niektoré z modelov majú zároveň dizajnové prvky a výrazne sa líšia od základných úprav a všetkých ostatných „bratov“. Na jednej strane vám dostupnosť takejto voľby umožňuje zakúpiť najvhodnejšie zariadenie v každom konkrétnom prípade, berúc do úvahy prevádzkové podmienky a ďalšie faktory. Zároveň je pre niektorých ťažké orientovať sa v existujúcej odrode. V takýchto situáciách môžete použiť hodnotenia najpopulárnejších a najbežnejších modelov publikovaných na mnohých špecializovaných zdrojoch.

Medzi najobľúbenejšie mikrometre patria nasledujúce vzorky.

• Hladké (MKT a MK), čo sú univerzálne prístroje s meracím rozsahom 25 mm s hornou hranicou 300 mm (modely MK-25, MK-50 a až MK-300) a viac ako 25 mm pre modely s horným prahom 100 mm ( MK-400, MK-500 atď.).

• Páka (MRI a MR), ktorej hlavnými konštrukčnými prvkami sú páka, ktorá odstraňuje pätu zariadenia a ukazovateľ typu ukazovateľa. Najčastejšie sa takéto modely používajú v sériovej výrobe a ich zoznam zahŕňa MP-25-0,001, MP-50-0,002 a ďalšie (presnosť správy 0,001 a 0,002 mm). Mikrometre s presnosťou 0,01 mm sú na trhu prezentované takými modelmi, ako sú napríklad MRI-25-0,01 a MRI-50-0,01.

• Listové (ML) na stanovenie hrúbky pások a plošných materiálov z kovu, plastu, skla a iných materiálov vrátane PVC fólie. V modelových radoch výrobcov sú zariadenia ML-5, -10, -25 a -50.

• Potrubie (MT). Na určenie hrúbky stien rúr sa používajú modely MT-15, -25 a -50, ktoré majú špeciálnu konštrukciu a presnosť merania až na "stotiny" milimetra.

• Zubné mikrometre (MZ), ktorej hlavnou úlohou je určiť parametre ozubených kolies. Modely od МЗ-25 do МЗ-300 majú presnosť 0,01 mm a sú vybavené širokými pracovnými plochami s priemerom minimálne 24 mm. Týmto spôsobom sa maximálne zjednoduší centrovanie zariadenia pozdĺž tetiv zubov.

• Meracie prístroje so špeciálnymi vložkami (MVM)používa sa na dimenzovanie závitových prvkov. Pätky a skrutky takýchto mikrometrov majú otvory, do ktorých sú pred použitím umiestnené vložky vhodného tvaru. Modely od MVM-25 po MVM-350 v štandardnom prevedení sú vybavené vymeniteľnými prvkami pre prácu s metrickými závitmi. Vložky pre rúrkové a palcové závity môžu byť voliteľne zahrnuté v rozsahu dodávky.

• Prizmatické mikrometrepoužíva sa na meranie vonkajšieho priemeru viacbřitého nástroja. Úlohu pevnej päty v takýchto zariadeniach plní uhlová ortéza. Modely od MTI-20 do MTI-80 (uhol hranola je 60 °) sa vyrábajú pre vzorky trojčepelových zariadení a mikrometre od MPI-25 po MPI-105 (uhol 108 °) pre päťčepelové modifikácie. Parametre sedembřitého nástroja sa určujú pomocou modelov MSI-25 - MSI-105 s uhlom hranola 128º34´.

• Mikrometre MK-MPs malými pracovnými plochami. Meracie prvky takýchto modelov sú vo forme tyčí, ktorých priemer je 2 mm. Teraz sú na trhu mechanické aj elektronické úpravy s označením MKTs-MP. Oba sa používajú na meranie podrezania na malých dieloch.

• Bodové mikrometre MK-TP, ktoré sa vyznačujú relatívne malou kontaktnou plochou (0,3 mm) a tvarom meracích plôch v tvare hrotitého kužeľa. Modely, vrátane digitálnych MKTs-TP, majú meracie rozsahy od 0 do 25, 25 až 50, 50 až 75 a 75 až 100 mm.

Okrem zoznamu a vlastností aktuálne dostupných typov zariadení je dôležitým bodom aj jeho značka. V súčasnosti patria nasledujúci výrobcovia medzi domácich lídrov v tomto odvetví.

• Čeľabinská nástrojáreň.
• "Červený nástrojár" (KRIN, Kirov).
• Guilin Measuring & Cutting Tool Co. Ltd “, ktorá zastupuje trh ČĽR. Meracie prístroje v Ruskej federácii sú dodávané pod značkami SHAN a GRIFF. Firma sa špecializuje na výrobu modelov hladkých (MK a MKT) hrotových, pákových, plechových, ozubených a rúrkových mikrometrov, ako aj ich úprav pre vnútorné merania.
• závod Izmeron (Petrohrad), ktorý predtým vyrábal mikrometre triedy MP. Žiaľ, dnes bola výroba zastavená a zariadenia sa predávajú zo skladu.

Špeciálnu pozornosť si zaslúžia produkty firmy Mitutoyo., ktorá je dnes jedným z lídrov vo vývoji a výrobe vysoko presných meracích zariadení. Nápadným príkladom optimálneho pomeru ceny a kvality možno nazvať napríklad model Mitutoyo 0–25. V súčasnosti zastúpenia značky pôsobia vo viac ako 40 krajinách sveta a zákazníkom ponúkajú veľmi široký sortiment vrátane mikrometrov.

Vzhľadom na rôznorodosť modelov mikrometrov majú potenciálni kupci často problémy s výberom konkrétneho meracieho zariadenia. Prirodzene, každý sa snaží nájsť najlepšiu rovnováhu medzi cenou nástroja a jeho kvalitou. Treba poznamenať, že náklady na mikrometer priamo závisia od výrobcu. Nie je žiadnym tajomstvom, že kvalitné produkty od známych značiek budú stáť oveľa viac ako zariadenia ponúkané málo známymi spoločnosťami.

Ďalším z kľúčových a najvýznamnejších faktorov je kvalita materiálov, z ktorých je zariadenie vyrobené. Odporúča sa tiež venovať osobitnú pozornosť nasledujúcim bodom:

• kvalita použitých označení;
• výkon račne;
• presnosť meraní (na overenie môžete použiť časť so známymi lineárnymi rozmermi).

Okrem iného sa pri výbere konkrétneho modelu mikrometra, berúc do úvahy zvláštnosti prevádzkových podmienok, oplatí zamerať sa na prítomnosť statívu, stojana a špeciálneho držiaka v súprave dodávky. V niektorých situáciách môžu byť takéto konštrukčné prvky nevyhnutné. Najdôležitejšie parametre pri výbere meracieho zariadenia však budú nasledujúce.

• Rozsah merania, od ktorého závisia minimálne a maximálne rozmery meraných objektov.
• Presnosť vykonaných meraní je určená stúpaním závitu mikrometrovej skrutky. Dá sa vypočítať vydelením stúpania závitu počtom dielikov stupnice. Malo by sa pamätať na to, že indikátor závisí od teplotného režimu.
• Indikátory chýb, ktoré určuje výrobca a sú zobrazené v pase produktu, ktorý je súčasťou dodávky. Chyba rôznych modelov mikrometrov sa môže meniť v rozsahu 0,002-0,03 mm. V prípade odchýlky od normy je potrebné zariadenie kalibrovať.

Prirodzene, toto nie je úplný zoznam výberových kritérií. Jedným z dôležitých bodov je rozsah mikrometra. Ide o to, aké merania a s akou frekvenciou sa budú pomocou zariadenia vykonávať. Je potrebné pripomenúť, že existujú univerzálne a vysoko špecializované modely, ktoré sú zamerané na vykonávanie konkrétnych úloh. Posledne menované majú určité konštrukčné vlastnosti.

Informácie o správnom používaní mikrometra nájdete v nasledujúcom videu.